气象科研项目选题及申报技巧(陈正洪)---案例分析

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1、,科研项目的选题 及申报技巧 -案例分析,陈正洪 （湖北省气象服务中心）,全省科研项目管理培训班课件,主 要 内 容,一、从森林火险研究到城市火险国标制订（五把火） 二、从城市环境气象指数到医疗气象等级预报 三、从太阳能光伏发电预报到风电功率预报 四、从电力负荷气象分析到城市供暖节能预报 五、从关注气候变化的大学生到区域气候变化牵头人 六、从枇杷花果冻害研究到山区林木物候分析，再到樱花花期、烟草风险与气候变暖的关系 七、从城市热岛到城市暴雨强度公式修订 八、重大工程气象服务关键技术,坚持两条主线： 应用气象与气候论证：善于与外部门打交道，先后开展过农林烟、火灾、环境、医疗、地质灾害、工程、电力

2、气象，风能太阳能 气候与气候变化：山区气候、城市气候、气候变化、气候影响评价 且能做到两者相互融合。,一、从森林火险研究到城市火险国标制订,湖北省森林火险等级标准及森林火险预报系统的研究（1989，国内领先，省科技进步二等奖，排1） 湖北省林火气候综合区划研究（1991，省区划优秀科技成果二等奖） 神农架林火气象特征（1993，中国局） - 湖北省城市火险气象预报方法研究（1994，省局） 国家标准城市火险气象等级制订（2002，国标委） 国家标准城市火险气象等级修订（2013，国标委）,湖北省森林火险等级标准及 森林火险预报系统的研究,87大兴安岭火灾后，南方山地林区火险预报成为选题目标；

3、联合林业部门，共同编制申报书，明确重点任务：取得数据，因子诊断分析，建立预报方程，等级标准、指标，预报系统，应用； 报省科委，省森林防火办出具证明，很快立项，而且是重点项目。,森林火险的长期预报法,严重火灾的中期预报法,森林火险的短期预报法,湖北省林火气候综合区划研究,湖北地形地貌多样，林地集中在山区，调查研究发现，火灾区域差异明显； 湖北地处气候过渡带，可部分从气候上找原因，提出本课题。 最后提出综合区划。,神农架林火气象特征,神农架是国际教科文组织命名的人与生物圈保护区，动植物宝库，加上野人的传说，一旦发生火灾，影响极大。 神农架是华中屋脊，最高3000多米，立体气候明显，火灾特点与中低海

4、拔的丘陵山区林火明显不同，主要是： 时间变化，空间变化（高度差异）,湖北省城市火险气象预报方法研究,类比法，文献也支持； 取得多地市历次火灾资料； 重点分析火灾气候特征及影响因子； 分析城市火灾与森林火灾对比分析，包括季节、相关程度、影响因子差异； 在此基础上，提出国家标准制订； 标准尽量简化,国家标准城市火险气象等级制订,林业标准森林火险天气等级（1995） 类比法，提出国家标准制订，要求： 标准尽量简化 因子选取合理、数量适中 指标0-100，等级划分5级。,二、从城市环境气象指数到医疗气象等级预报,城市环境气象预报系统开发 武汉市常见疾病气象预报方法研究（国际先进） 武汉市高温中暑气象等

5、级预报研究（国内领先） 医疗气象指数开发研究 气象因素与儿童哮喘辨证论治的相关性研究（国内领先，武汉市科技进步三等奖） 中国各地“非典”流行与气象关系的比较研究 环境与生活气象指数的引进与本地化 高温热浪对人体健康的影响评估方法研究 地标高温中暑气象等级 极端天气对城市居民超额死亡率影响的定量评估研究,三、从太阳能光伏发电预报到风电功率预报,太阳能预报技术研究（行业专项，主持） 固定式光伏阵列最佳倾角研究 太阳能光伏发电预报系统和服务试点建设 风功率预测系统开发及市场推广合作协议 太阳能光伏发电预报系统优化与应用 行标重点项目太阳能光伏发电功率预报方法 地标太阳能光伏发电功率预报规程 太阳能光

6、伏资源精细化评估技术研究（行业专项，专题主持）,太阳能预报立项背景 2009年12月，矫梅燕副局长在武汉视察时，华中科大段教授提出希望合作开展光伏发电预报研究，矫局长责成湖北省局开展前期工作，并提出了总体要求：面向全国、面向前沿、面向应用。2010年3月，矫局长听取了湖北省气象局编写的可行性 研究报告，提出了具体要求：找准关键问题，开展联合研究，尽快开展太阳能光伏发电气象预报服务。,初步构建了光伏发电预报技术框架： 关键技术:提出了光伏发电功率预报的两种主要方法及实现途径，深入研究了原理预报法涉及的气象模型，实现了短期和超短期预报。,（框内为原理预报法，框外围动力统计法）,光伏发电功率预报系统

7、物理框架,2）专业气象服务系统推广： 太阳能预报： 牵头开发了气象部门的光伏发电预报系统V1.0、V2.0，系统功能满足国家电网公司要求； 编写教材，举办3次全国培训班，系统推广到全国10省区17个光伏电站。,成果由预报与网络司发文推广,-,V1.0,V2.0,“光伏发电功率预测预报系统V2.0”全国用户分布,向中国局领导汇报光伏发电预报试点及湖北光伏电站建设情况 应邀给中国局机关报告会报告、国家发改委光伏培训班上课,2013年继续积极推动湖北省风能资源与风电信息管理系统建设，组织开发完成了系统演示版，已获省发改委备案，通过该羡慕建设将极大促进气象部门参与风电的统筹管理。,“太阳能预报技术研究

8、”主要成果一览,四、从电力负荷气象分析到城市供暖节能预报,气候异常对能源需求、交通发展和重大工程建设影响的评估方法和模型研究（九五攻关项目） 大城市气象服务关键技术研究及试验示范研究 华中电网短期（日）负荷气象预测模型 建立北京冬季气象供热节能模式（北京市科技项目，中国局二等奖）,研究表明：气候变化将增加我省电力供应的压力,日负荷,华中各省气象负荷与日平均气温关系,利用试验数据，根据热平衡方程推算出热指标与室外气温的非线性关系图（室内气温18 ）：,供热-气象关系模式,-1左侧，实际供热量高于应提供的合理值，且气温越高，浪费越大； -1右侧，气温偏低时，供热量又略显不足，会造成不良的社会影响。

9、,系统主界面,北京城市集中供热节能气象预报系统的研制,自动站气温显示,该系统包括： 数据库 实时资料显示 预报等功能。,五、从关注气候变化的大学生到区域气候变化牵头人,长江上游历代枯水和洪水石刻题记年表的建立 （国家气候中心开发实验室项目） 近几十年来华中地区气候变化与异常观测事实研究 （九五国家科技攻关项目） 湖北省气温变化非对称性的诊断及其模型的建立 （省自然科学基金） 气候变化对城市人居环境影响评价与适应对策分析 （科技部科技平台项目） 长江流域极端降水时空分布和影响研究（气候变化专项） 长江中游2万年以来的季节分辨气候记录：季风、ENSO和太阳变化（国家基金重点项目） 华中地区近50年

10、暴雨气候事件的变化趋势研究 （气候变化专项） 武汉区域百年气温标准序列的研究,第一工作组AR4，巴黎，2月,第二工作组AR4，布鲁塞尔，4月,第三工作组，曼谷，5月,2007年：IPCC第四次科学评估报告,六、从枇杷花果冻害研究到山区林木物候分析， 再到樱花花期、烟草风险与气候变暖的关系,枇杷冻害的研究（学位论文） 亚热带东部丘陵山区林木物候的观测分析 武汉大学樱花开花期变化特征及与气候变化的关系 气象条件对北京旅游观赏植物空间分布及观赏期影响机理研究（北京市自然科学基金） 行标水稻低温冷害等级 行标柑桔冻害等级 地标冷冬等级 湖北省烟草气象服务指标及区划研究 气候变化背景下鄂西烟草种植气象风

11、险评估研究,资料,观测样本：武汉大学老斋舍（现樱园）1939年栽植的28棵日本樱花树，树体曾在3次更新。 观测时间：1947-2008年共62年，从未中断。每年3-4月间进行观测。 观测项目：始花期、落花期。始花期标准为每株树有3-5朵花开放，落花期标准为每株树花落70%-80%。 观测人：武汉大学生物学教授肖翊华，其妻子刘文芳、女儿肖玫以及陈权龙老师也参加了部分时间的记录，后3人均为同校教师。 气象资料：武汉市气象站同期逐月平均气温。,54年平均武汉地区日本樱花平均始花期的日序数是78.5，对应日期平年是3月1920日，闰年为3月1819日。,始花期提前，每10年提前2.17天，中后期振幅加

12、大。,表1 武汉大学日本樱花始花期基本特征的逐年代差异与变化（1947-2000）,*仅4年。,表4 武汉大学日本樱花始花期与前期气温的相关系数（1947-2000）,a上年12月-当年2月。*、*表示分别通过0.05、0.001的信度检验。,冬季、2月平均气温呈现明显增加趋势，尤其是2月平均气温进入1990年代以后明显加速，冬季每十年升高0.27，2月每十年升高0.33，不过从54年来看冬季平均气温升温更显著。,2月份则是平均气温每升高1，日序数将减少1.66，开花提前1.66天，当平均气温超过7.2，开花期将加快提前；当平均气温低于2，开花期将大大延迟。,冬季平均气温每升高1，日序数将减少

13、2.86，开花提前2.86天。,注：气温距平是相对于1971-2000年30年平均值。,烟草气象风险评估:开展了气候变化背景下鄂西烟草种植气象风险评估研究，开发了评估系统，发现了烟叶品质最佳的种植高度，编制了精细化的风险区划气候图集。,联合调查发现（下图）：鄂西烟草植烟区有整体上移趋势，部分县市烟草种植高度上限已突破禁区，宣恩县椿木营1700m最高，鹤峰县最多上升了400m。 这种变化有着深层次的社会、经济、生态和全球气候变化背景。这种变化影藏着较大风险性，而不同区域的气象风险未见专门研究。,项目起源-种植高度上移,平均状态变化,离差幅度变化,平均温度升高 = 气候变化忽冷忽热 = 气候变化(

14、极端事件增多）,烟区、试验点、气象站分布,七、从城市热岛订正到城市暴雨强度公式修订,武汉市盛夏城市热岛订正研究 大城市气象服务关键技术研究及试验示范研究 湖北省城市热岛的诊断分析 深圳市新一代暴雨强度公式的编制与创新研究 湖北省设计暴雨的气候变化影响及其软件系统研究 气候变化对城市人居环境影响评价与适应对策分析 环大冶湖地区新一代暴雨强度公式编制,八、重大工程气象服务关键技术,三峡工程前期气候特征分析 三峡工程特种气象保障服务 三峡蓄水气候效应分析（气温、降水、雾、地质灾害） 长江山区航道可视距离监测可行性研究 大渡河梯级电站对生态气候的影响 大桥设计风速论证、规范制定、系统开发（国内外）,长

15、江航运气象科研,开展了“长江山区航道可视距离监测可行性研究”，为后期长江山区航道可视距离监测布点提供了依据，为进一步开展航运气象服务奠定了基础。,主要任务3.1 长江山区航道雾的形成条件3.2 长江山区航道雾情变化分析3.3 长江山区航道雾的时间分布特征3.4 长江山区航道雾的地域分布特征3.5 长江山区航道雾区的划分3.6 提高长江山区航道可视距离监测应用精度方法研究3.7 可视距离监测仪器选择 3.8 长江山区航道可视距离监测原则方案研究,站点分布中国气象局12个，重庆市气象局29个，三峡通航管理局3个，长江航道局3个（临时）能见度观测站重庆段39个雾情台,主要资料,基于长江航道局布设的2

16、4个山区航道雾情点近3年逐日雾情资料分析结果：,24个雾情点雾情平均月分布,不同观测点雾情的月分布差异较大,长江山区航道部分单站雾情月分布,长江山区1095km航道雾情论证:技术思路与模拟结果。,自动小球测风,风廓线仪,桥梁抗风设计系统,观测到的山区峡管导致 的“大风舌”,桥梁抗风气候论证:参与完成了技术指南和建立了桥梁抗风设计系统。采用小球探空和风廓线雷达等探测手段，解释新特征。应邀到安徽徽讲课，湖南联系工作。,祝君申报成功！,花絮1,五把火的故事（1） 研究生刚毕业，就共同主持了省重点科技项目“湖北省森林火险等级标准及森林火险预报系统的研究”， 一年中几乎半年在山区调查考察收集资料，踏遍湖北52个县市几十个林场，回到武汉后则加班加点，不分白昼，终于圆满完成任务，研制的“森林火险天气等级标准”自1992年起至今仍在全省各地应用，该项成果获得了省科技进步二等奖。 主持完成了“湖北省林火气候综合区划研究”，“神农架林火气象特征”，区划工作获省农业区划优秀科技成果二等奖。,